全口义齿数字化设计系统.pdf

第 35卷第 5期 2009年 5月北京工业大学学报 J O URNALO FBEIJ INGUNI VERSITYO FTEC HNO LO GY V l 35 N 5 M y2009 全口义齿数字化设计系统韩景芸‘2 孙玉春 3 ( 1北京航空航天大学生物与医学工程学院北京 1001 91 2北京工业大学北京市先进制造技术重点实验室北京 100 124 3北京大学口腔医学院北京 10008 1) 摘要为了取代全口义齿传统经验型的手工制作方法将数字化技术与中性区理论相结合研发了全口义齿的数字化设计系统该系统附带完全类型的人工牙数据库采用人工牙库人工牙三维模型库患者个性生物特征库的知识结构描述方法不仅重建了三维牙模而且增了点轴坐标系等生理特征几何基准建立起人工牙与选牙排牙决策方案的相关性排牙时系统基于无牙领模型的曲率特征自动创建上前牙下前牙上后牙下后牙的排牙线同时制定了区域参数化排牙法则实现了人工牙在排牙线上的个性化就位最后基于特征曲面造型法完成基托的设计本系统以SC O LL语言为平台开发界面友好在任意设计阶段都可穿插人机交互实现了个性自动而又不失人性化的数字化设计流程关健词全口义齿中性区数字化计算机辅助设计中图分类号 TP39 1 R783 文献标识码 A 文章编号 025 4 003 7( 2009) 05 058 7 05 全口义齿是目前无牙领患者最主要的修复方式一个制作合理的全口义齿不仅能重建良好的咬合关系恢复咀嚼功能而且能以假乱真达到与五官的自然协调实现使用性与美观性的完美统一目前全口义齿的研究主要集中在 2个方向一为排牙方法和个性美学的研究提出了多种排牙理论〔”〕其中中性区理论不仅考虑了静态时刻的固位力和咬合平衡而且更关注咀嚼等动态环境中的肌肉平衡对义齿稳定性的影响有学者通过临床试验证明中性区排牙通过颊唇舌的协调作用平衡了不稳定的杠杆作用〔]较其他排牙方法更先进但中性区技术的临床操作要求高从而限制了推广应用另一方向为计算机技术的应用近20年来国内外的学者对口腔固定修复体 C AD/cA M进行了深入而广泛的研究〔]全口义齿作为经验依赖性最强的一种修复类型因极强的个体差异性模型的复杂性以及缺少制作过程的定量分析与描述所以针对全口义齿 C AD/以 M的研究较少且未形成完整的具有实用价值的技术路线作者将数字化技术与中性区理论相结合开发了全口义齿专用 CAD设计系统实现了基于中性区理论的自动排牙和个性基托的自动创建强化个性特征以高效精确的数字化设计取代繁重的经验型手工操作 1 全口义齿数字化制作技术路线全口义齿 C AD/ C AM技术还停滞在前期建模阶段所涉及的基本理论和关键技术的研究非常有限阵川设计一加工还未形成可执行性方案至今还未加工出一套真正意义上的数字全口义齿考虑到全口义齿形状复杂且人工牙和基托所用材料的材质色泽存在显著差异直接加工难度较大本文以快速成型这种不受形状限制的加工方法作为后期制作环节同时由于目前还未开发出直接可用的生物加工材料因此采用间接法进行义齿的制造流程如图 1所示即由全口义齿数字模型分别创建上下领的阴型型盒并加工成型然后通过插入相应人工牙填充树脂压制的方法实现制作收稿日期 2007 1106 基金项目国家自然科学基金资助项目( 30772 446) 作者简介韩景芸( 1977一) 女山东济南人讲师北京工业大学学报